CFRC三向受压状态下力学及电学性能试验

目的 针对三向受压状态下CFRC(碳纤维混凝土)力学量与电学量的关系进行试验研究,为将碳纤维混凝土应用于道路测重提供参考.方法 在变化的竖向荷载作用下,对三向受压碳纤维混凝土试块作单次加载至破坏以及循环加载试验.试验时,将碳纤维混凝土试块与一个电阻串联接入直流回路,记录试块所受荷载与试块两端的电压值,并利用电学中的分压公式,得出随着荷载变化而变化的试块电阻值,进而得到试块所受竖向荷载与其电阻变化率△R/R0之间的关系.结果 处于弹性阶段及弹塑性阶段的碳纤维混凝土试块,在单次加载及循环加载过程中,荷载不断升高时,△R/R0不断减小,而荷载不断减小时,AR/R0不断增大,试块所受竖向荷载与其电阻变化率△R/R0之间具有很好的对应性,说明△R/R0的变化可以反映荷载的变化.结论 处于三向受压状态的碳纤维混凝土具有良好的压敏性,应用于道路测重系统具有可行性.     

碳纤维水泥基复合材料在循环荷载作用下的压敏性

目的研究碳纤维水泥基复合材料（CFRC）的压敏性.方法在弹性阶段,对试件施加循环荷载,测定在荷载作用下试件的电压,将试验结果进行了比较,分析在相同荷载下试件电压重复程度以及试件电压与荷载的关系.通过换算,把电压与荷载的关系表示成电阻与压应力的关系.结果在加载开始阶段,相同荷载下试件电压重复程度比较差,在加载后期试件电压重复性较好;在荷载变化幅度相同的情况下,荷载较小时试件电压变化值大于荷载较大时试件电压变化值.循环荷载的变化范围对压敏性的灵敏度影响不大,灵敏度K基本在-1.04~-0.75kΩ/MPa之间.结论在循环荷载次数增加的情况下,试件电压变化表现出较好重复性.试件电压反映了试件内部的变形情况.CFRC表现出具有较好的压敏性,为工程应用提供了理论依据.     

弹性范围内碳纤维混凝土在循环荷载作用下压敏性研究

目的 研究处于三向受压状态下的碳纤维混凝土试件的压敏性,并对比单向受压状态及三向受压状态下试件的压敏性,为试件实际应用到道路测重系统中提供理论依据.方法 分别对处于单向受压状态及三向受压状态下的同一试件施加弹性范围内的循环荷载,观察电阻变化,由此来衡量两种状态下试件的压敏性变化.结果 处于三向受压状态的碳纤维混凝土试件随着荷载的增加,电阻减小,当对试件由加载转化成卸载时,电阻由减小阶段转为增大阶段.结论 碳纤维混凝土试件的电阻变化能正确地反映所施加荷载的变化情况,应用在道路测重系统中具有可行性.     

碳纤维石墨导电沥青砂浆压敏性能研究

以碳纤维与石墨作为导电相材料,通过室内制备导电沥青砂浆试验,分析了不同碳纤维掺量、石墨掺量、石墨碳纤维两相复合对沥青砂浆电阻率的影响;通过循环加载试验分析了材料的压敏性及可逆性;引入电阻率变化率Fn、单位应力下电阻率变化值Kn两个参数,通过数理统计,探讨了不同循环加载次数下Fn、Kn变化的规律与趋势。试验结果表明:碳纤维与石墨的掺入可以有效降低沥青砂浆的电阻率;材料电导率随压应力的增加而增加,随压应力的卸载而下降,有较好的压敏性;Fn、Kn随循环加载次数有很好的相关关系;随着循环荷载次数的增加,单位应力下电阻率变化值减小,机敏可逆性趋于稳定;进一步改善材料设计,减少材料的塑性变形,对保证初期检测结果的可靠性十分重要。     

T型钢与混凝土粘结强度的试验研究

通过8个型钢(T型钢)混凝土试件粘结滑移性能的推出试验,分析了荷载与加载端滑移曲线的分布规律,研究了混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率三个因素对型钢混凝土粘结强度的影响.试验结果表明,混凝土强度、混凝土保护层厚度、横向配箍率对粘结强度影响显著,近似呈线性关系,综合考虑这三个因素,统计回归出型钢混凝土特征粘结强度和特征滑移值的计算公式,与试验值对比分析,符合较好;并建立了型钢混凝土平均粘结强度-加载端滑移本构关系的数学模型.     

碳纤维混凝土的机敏特性研究

制作了体积掺量分别为(0.0%、0.2%、0.4%、0.8%和1.2%)的碳纤维水泥基材料,试件为100 mm×100 mm×100 mm的立方体.并比较其电导性能,试验研究了不同碳纤维掺量的混凝土在单调和循环荷载作用下其压应力和电阻率的关系.结果表明:随碳纤维掺量增大,阻抗曲线逐渐向左移动,在三维空间随机分布的纤维逐渐聚集并彼此连接,使复合材料的电导性能大幅增加.当碳纤维体积掺量同为1.0%时,不同龄期材料的交流阻抗谱相差很大,随着水化龄期的增长,C-S-H凝胶大量形成,水泥基材料中的溶液电阻逐渐增大,此时作为导电性分散相的碳纤维将起电导的主导作用.随着外部荷载的增加,基准水泥基材料的导电性几乎无变化,直到破坏时,电阻变化率剧烈增大,而碳纤维水泥基材料在弹性阶段其电阻变化率随内部应力线性增加,当接近峰值荷载时,电阻率才逐渐增大,预示试件即将破坏.     

碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的疲劳性能

通过碳纤维筋体外预应力加固的钢筋混凝土梁疲劳试验,研究了加固梁的疲劳破坏模式及抗疲劳性能。结果表明:碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁发生疲劳破坏时,钢筋及体外筋均未疲劳断裂,而是上缘受压区混凝土疲劳压碎;在疲劳荷载水平S0.43时,碳纤维筋应变随疲劳次数的增加增幅不明显;当S0.43时,碳纤维筋应变明显增加;在经历一定次数疲劳加载后,钢筋应变、混凝土应变与荷载呈非线性关系,而碳纤维筋的应变与荷载依然呈线性关系;在同一静载作用下,疲劳次数越大,钢筋应变、混凝土应变及碳纤维筋应变越大;与未加固的钢筋混凝土梁比,加固梁(S=0.48)疲劳寿命可提高30%。     

碳纤维混凝土配筋构件机敏性研究

对碳纤维混凝土(CFRC)试件进行加载实验,获得了压阻性,并对其机理进行了探讨;设计并制作了CFRC配筋构件,获得了构件在受弯时电阻及残余电阻和荷载的变化趋势,以及变化应力下电阻值相对变化与荷载的对应关系．结果表明：可以通过对比加载时阻值和残余电阻的变化结果确知其损伤情况．     

碳纤维布加固预应力空心板刚度试验与计算

对7块实际尺寸的预应力混凝土空心板粘贴碳纤维布加固后,在近似均布荷载作用下进行刚度试验研究,分析了加固后试件截面刚度的变化规律,以及碳纤维布不同粘贴方式、不同粘贴数量对刚度变化的影响.并在试验基础上,应用刚度解析方法,得出刚度简化计算公式,进行了刚度计算值与试验值的对比分析.结果表明,碳纤维布加固后,试件刚度提高程度不显著,刚度计算公式计算值与试验值吻合较好,可为工程应用提供参考.     

碳纤维水泥砂浆梁力电效应的研究

目的研究碳纤维水泥砂浆梁加载和卸载过程的力学及电学性能,为其应用于混凝土结构（如建筑、桥梁、大坝等）的无损自诊断检测预警、车重及车速的测量等领域提供参考依据．方法设计了5组碳纤维水泥砂浆简支梁,每组3根梁,各组碳纤维质量分数分别为0．6％、0．7％、0．8％、0．9％、1．0％,对梁施加了两个集中荷载,观测在加载及卸载过程中所产生电流、电压的情况．结果梁受力产生的电压值与所受荷载值具有一一对应的关系．荷载反向时,电压方向同时发生改变,当首次或突然施加荷载时,电压变化非常明显．随着碳纤维掺入量的增加,力电效应随之减弱．结论碳纤维水泥砂浆梁的力电效应是确实存在且可以测得的,当匀速加载、突然加载、匀速卸载、突然卸载时,均有电流产生,且加载时产生的电流与卸载时产生的电流方向相反．     

基于局部测量信息的戴维南等值参数分析

利用戴维南等值简化的电力系统模型可快速分析负荷点的电压变化趋势,但存在基于局部测量信息的等值参数求取难点.考虑负荷母线电压相位的变化,基于局部可测信息,重新分析戴维南等值的方法.并以等值电势相量为相位参考轴,求取等值参数初值,符合戴维南等值的逻辑;且全面考虑负荷变化和负荷母线电压相量、等值参数变化的关系,进行戴维南等值...     

绕线式异步电动机调压节能运行研究

根据异步电动机带周期性负载运行的特点,确定了绕线式异步电动机处于空载、轻载运行状态下的最优电压,且维持负载率不变时,其在最优电压下的功率因数大于其在额定电压下的。针对绕线式异步电动机的特性,研究了其转子侧串电阻启动及串电阻调速下调压节能的运行状态,得知当转子回路中串入2电阻时,可加速电机启动,且在最优电压一定时,串电阻前后的电磁转矩恒定。通过搭建绕线式异步电动机降压串电阻调速模型,得出了最优电压下绕线式异步电动机转子短接与转子串电阻时的能耗变化关系,即电机的负载率为0%~50%时,适当降低电源电压,有一定的节能空间。从而验证了最优电压下异步电动机转子串电阻调压轻载下的节能运行是可行的。     

新型汽车电流变液体减振器控制系统研究

介绍了电流变阀外置的新型汽车减振器的工作原理,描述了电流变液体减振器阻尼力与电场之间的相互关系。对两自由度电流变液体减振器半主动悬架的动力学模型进行了研究,提出了适合本系统的控制算法,设计了一种简单实用的位移测量以及相对速度测量电路,完成了电流变液体减振器控制系统的设计。所设计的新型电流变液体减振器具有阻尼力变化大、响应快、控制容易、结构简单等特点,满足了汽车工程的实际需要,具有重大的实用价值。     

三相电压不平衡对变压器空载试验的影响研究

以型号为S7-50/35/0.4的三相三柱式电力变压器为对象进行空载试验研究,分析了三相电压不平衡率与空载试验参数的关系。采用3组单相调压器与1组三相调压器分别模拟三相试验电压平衡与不平衡的状态,使用4种不同的空载试验方式,对变压器空载电流与空载损耗进行试验研究。结果发现：三相试验电压不平衡严重影响变压器空载电流与空载损耗的测量准确性;在试验变压器不连接中性点的情况下,三相试验电压不平衡率低于1.36%时,空载电流百分数测量相对误差在-5.63%以内,空载损耗测量相对误差在-2.85%以内。     

多电极介质阻挡放电降解甲苯的实验研究

介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方法.为了增大电晕区影响范围,提高对甲苯的降解能力,本实验在常温常压的环境下,研究了"多电极等离子反应器".实验考察了反应器结构、电场强度、频率、气体流速对甲苯去除率的影响,分析了放电电压与漏失电流的关系.实验结果表明,反应器结构对去除率有显著的影响,高压放电极数量的增加有利于提高去除率,反应器漏失电流随外加电压的增大而增大.甲苯的去除率随电场强度的增强而增大、随气体流速的增大而减小.甲苯的去除率随频率的增强而增大,但频率对去除率的影响不如场强的效果显著.     

木-混凝土连接性能试验研究

目的研究木与混凝土间粘结作用,为木-混凝土组合结构的研究奠定前期基础．方法根据设置于木材表面抗剪连接件的形式及抗剪连接件数量的不同设计制作了三组共计九根木与混凝土间抗剪连接件试件和一根无抗剪连接件的对比试件,采用推出试验方法对木材进行加载直至木与混凝土间发生滑移破坏．结果通过推出试验获得了木-混凝土推出荷载的大小、木材在混凝土中滑移量、木材表面抗剪连接件荷载作用下其应力变化等相关实验数据．结论抗剪连接件的存在能够明显抑制木材与混凝土间受力过程中的相对滑移,相对滑移量的减少与抗剪连接件数量成正比,同时也与抗剪连接件形式有关;加载过程中抗剪连接件所受应力与抗剪连接件形式有关,同时也与抗剪连接件距加载点距离有关;研究也表明：抗剪连接件的存在对木与混凝土间粘结力的提高无明显影响。     

设计组装欧姆表实验探讨

针对设计组装欧姆表实验作了深入探讨，分别对并联电路和串联电路进行了计算和分析，给出了实验中的元件的参数选择的具体计算公式和选择方法，并且发现，该实验中，在电池电压准确为1．5V的条件下，2种电路测量结果都比较准确；但是，在电压发生变化时，串联电路的测量值会出现很大的误差，最大可达30％，而并联电路测量值较为准确；电压在1．2—1．9V范围内变化时，相对误差一般小于0．5％。